在其他领域,创新步伐也在加快,这主要受到疫情带来的习惯转变和新优先事项的影响。以下示例展示了现有趋势,这些趋势将显著加速发展,从而进一步推动高效、紧凑和模块化电力输送网络(PDN)的应用和发展。.

预测一:汽车行业:新冠疫情加速了电动汽车和48V系统的普及,作者:Vicor公司欧洲、中东和非洲地区汽车业务发展总监Nicolas Richard

交通运输业是受全球疫情影响最严重的行业之一,无论短途还是长途出行,人们的出行量都大幅下降。汽车行业的销量也经历了快速下滑,而且种种迹象表明,这种趋势将持续到2021年。制造商们已采取应对措施,更加重视增长型细分市场,尤其是电动汽车。虽然他们减少了传统汽车的研发,但却在加速电动汽车的研发,专注于能够带来竞争优势的技术。尽管出行人数减少,但研究表明,人们在使用私家车而非公共交通工具时感觉更加安全。因此,我们认为这将加速对价格适中的电动汽车的需求,而由于研发投入的增加,以48V电网取代12V电网的趋势也将显著加快。.

2021年,48V电池系统的普及率将显著提高,尤其是在轻度混合动力车型中,因为制造商会为其配备主动悬架系统、后轮转向系统和侧翻稳定系统。为了实现这些功能,需要更多的48V转12V转换系统来为安全、舒适、信息娱乐和导航系统供电。除了减少布线和提供更多电力外,在混合动力和电动汽车中,将高压电池转换为48V时,电压降会降低,转换效率也会更高。电动汽车和混合动力汽车的主电池电压也将提高,800V将变得更加普遍,以实现更快的充电速度。
这些变化需要新型的电力元件来构建明年汽车中的分布式电力网络。

预测 2 – 高性能计算:数据中心容量的需求将超过工厂车间的物理空间,作者:Vicor 区域总监 Lev Slutskiy。.

数据中心原本就发展迅速,但疫情加速了需求增长,远超预期,即便疫情结束后,这种增长势头仍将持续。随着越来越多的人远程办公、更多学生居家学习,以及户外休闲选择的减少,流媒体视频的下载量和在线游戏的使用量都在激增。我们亲眼目睹了用户对构成当前电信基础设施的城域网的依赖程度。2021年,对更节能数据中心的追求将取得重大进展,我们相信,该行业不仅会比往年更加依赖可再生能源,而且还会看到更多数据中心从交流电基础设施过渡到直流电基础设施,以更好地满足高性能计算领域巨大的电力需求增长。.

这种突如其来的快速增长的需求远远超过了物理数据中心的容量;因此,数据中心运营商需要在相同的空间内提供更大的容量,这对其电力供应提出了重大要求。在相同的空间内提供更高效的电力并实现卓越的散热管理比以往任何时候都更加重要。人工智能 (AI)、云计算和大数据正在推动对更强大处理能力的需求,导致能耗和电流消耗显著增加,进而加剧了电力转换过程中的损耗。数据中心创新领域的第三个重大变革与机柜和机架层面的电源供应及其效率有关,以支持云计算、人工智能和大数据应用所需的更高计算能力(达到百亿亿次浮点运算/秒级)。.

更高效的电力管理方式是提高这些系统的电压,并使用直流电,可以通过整流交流电或直接使用可再生能源来实现。高压(通常为 260–410 V 直流)转换为现代计算机设备输入电压(12 V 或更佳的 48 V)可以通过总线转换器完成。我们相信,系统设计人员将在其架构中越来越多地采用这些创新解决方案,例如功率因数架构 (FPA) 和高效转换器模块,以缩短大电流电源模块与负载点 (PoL) 之间的距离。这将降低电网电阻,从而最大限度地减少未来超级计算应用中的功率损耗。一些高性能计算 (HPC) 解决方案制造商,例如英伟达(最近在 Green 500 榜单中排名第 1、3、4 和 5 位),已经采用了这种策略来使数据中心更加环保。.


预测第 3 号——军事和航空航天——Vicor 航空航天业务发展总监 Teo DeLellis 认为,2021 年的三大变革催化剂将是疫情、高超音速导弹和非对称战争。.

由于为抗击新冠疫情投入了巨额资金,世界各国政府都制定了新的优先事项,并采取了经济支持措施,以帮助社区、企业和民众应对疫情的影响。简氏防务周刊2020年6月的一项研究指出,北约主要国家的国防开支正在下降。因此,在2021年初,各国政府将面临巨大的财政压力,不得不削减国防等领域的预算,以增强经济实力、改善社会福利并实现其他重要目标。然而,这一措施并未考虑到多层面民族主义抬头所带来的地缘政治压力。例如,由于与俄罗斯关系日益紧张,瑞典决定将军费开支增加40%。.

我们认为,技术和创新必须填补这些相互冲突的压力所造成的缺口,才能使各国政府以更少的资源做更多的事情,例如通过新的数字技术来维持其军事反应能力。在美国,来自俄罗斯和中国的超音速导弹威胁加速了防御性和进攻性导弹项目的推进,使得创新水平达到了最初预计五年后才能达到的程度。非对称战争也将是2021年变革的主要驱动力,因为无人机集群攻击的可能性使高价值目标暴露在低成本无人机的攻击之下,而用价值10万美元的导弹摧毁一架价值1000美元的无人机是不可持续的。这将推动技术进步,例如将人工智能更深入地集成到防御系统中,以及部署能够更有效地应对无人机集群威胁的激光武器。无人机技术将继续主导侦察领域,而动力技术的进步将有助于增加任务的覆盖范围和持续时间。.

预测第 4 号——机器人:据 Vicor 欧洲、中东和非洲地区销售副总裁 Henryk Dabrowski 预测,到 2021 年,欧洲的无人机和机器人数量将达到 7.47 亿。.

到2021年底,欧洲每位男女老少都将至少拥有一台送货机器人或无人机,用于递送包裹或消毒公共场所,助力抗击疫情。随着企业纷纷转向机器人,以安全地与客户互动并完成任务,避免人员暴露于新冠病毒之下,机器人技术的创新也将迎来显著加速。为了满足这一需求,机器人开发人员需要利用现有设计并将其作为平台,而不是尝试开发全新的机器人。这些平台的规模化设计需要根据不同尺寸和功能的机器人调整功率输出。克服这一挑战的关键在于采用模块化和可扩展的供电方式。.

推动自动化配送服务扩张的关键因素包括机器人或无人机的自主性和重量。Vicor 的技术使设计师能够减轻无人机的重量,从而提升性能并优化电源管理,使其飞行距离更远、可靠性更高。
我们预计,在欧洲城市人口最密集的地区,机器人的使用频率将高于无人机;而在阿尔卑斯山等偏远地区,无人机将更频繁地用于协助应对紧急情况和运送重要医疗物资,而较重的货物则将由自动驾驶卡车运输。在欧洲,Tesco、亚马逊、DHL 和 UPS 等公司已经开始测试配送无人机,而疫情标志着零售业向全面数字化转型迈出了转折点。人们在疫情封锁期间已经习惯了送货上门的便利,这意味着实体店和超市的客流量将无法恢复到疫情前的水平。在街头使用机器人、在空中使用无人机将使零售商能够以更低的成本供应产品。在中国,无人机已经开始在偏远地区进行配送,我们观察到物流公司迅速获得了航空当局颁发的商业无人机运营许可证。